美国正加快推进新一代高超声速推进技术研发,试图通过动力系统创新,降低高超声速武器的研制与生产成本。
据美国《空天军杂志》10月26日报道,美国空军研究实验室(AFRL)正面向产业界征集新型高超声速推进技术方案,计划在未来3至4年内完成原型系统飞行验证。此次研发重点聚焦旋转爆轰火箭发动机组合循环技术,旨在为未来低成本、高速度、可规模化生产的先进弹药提供动力支撑。
这一动向表明,美军高超声速技术研发正进一步向高效推进、成本控制和规模化应用方向拓展。
2026年10月,美国空军研究实验室发布技术方案征集公告,要求相关企业于11月16日前提交技术白 皮书,提出新型推进系统的研发方案。
此次征集依托2020年启动的“赫尔墨斯”(HERMES)火箭推进技术研究项目,重点发展旋转爆轰火箭发动机组合循环(RDRE-CC)技术。
按照美方规划,相关技术目前处于概念验证阶段,技术成熟度为3级。未来3至4年,美方拟通过原型系统研制和飞行试验,将技术成熟度提升至6级,即达到在相关环境中完成原型验证的水平。
具体而言,美方计划开展地面发射、探空火箭助推的飞行演示,验证新型动力系统的实际运行能力,为未来“高速低成本规模化弹药”(HAMM)项目提供技术支持。
HAMM项目覆盖高速超声速及高超声速技术方向,重点探索兼顾速度性能、制造成本和规模化应用的新型武器方案。
旋转爆轰发动机是此次研发的核心。与传统发动机主要依靠相对缓慢的爆燃过程不同,旋转爆轰发动机利用高速传播的爆轰波完成燃烧,在较短时间和空间内实现能量释放。
这种燃烧方式具有压力增益潜力,有望提高推进效率和推重比,并为缩小发动机尺寸、减轻系统重量创造条件。在此基础上,组合循环技术通过整合不同推进工作模式,探索适应更宽速度范围的动力系统。
美方认为,相关技术一旦取得突破,有望改善高超声速飞行器的射程、速度和有效载荷能力,同时降低推进系统生产成本。
不过,旋转爆轰技术仍面临燃烧稳定性、热管理、结构耐久性及系统集成等挑战。其理论性能优势能否转化为可持续、可重复的工程应用能力,仍需进一步验证。
围绕旋转爆轰及相关组合循环推进技术,美国多家航空航天企业已展开布局。
通用电气航空航天公司近年来持续研究旋转爆轰燃烧技术。2023年,该公司在实验室试验中验证了超声速气流中的连续旋转爆轰现象。2026年,该公司与洛克希德·马丁公司合作,推进液体燃料旋转爆轰冲压发动机技术演示。
RTX公司依托旗下普惠等业务开展压力增益燃烧研究,探索将旋转爆轰燃烧室应用于新型吸气式推进系统。
维纳斯航空航天公司重点研究旋转爆轰火箭发动机与冲压发动机相结合的动力方案,试图通过组合推进技术拓展高速飞行能力。
此外,L3哈里斯旗下航空喷气·洛克达因公司、IN Space公司等也在开展相关发动机试验与制造技术研究。
这些企业采用的具体技术路线并不完全相同,但总体上均围绕提高推进效率、降低系统复杂程度及推动工程化应用展开探索。
近年来,美国持续推进高超声速武器研制,先后布局空射快速反应武器(ARRW)、高超声速攻击巡航导弹(HACM)等项目。
现有高超声速武器主要采用火箭助推滑翔、超燃冲压推进等技术路径,部分系统存在制造成本较高、生产流程复杂等问题。
此次美空军研究实验室将旋转爆轰组合循环技术与HAMM项目相衔接,反映出美方正尝试在追求飞行性能的同时,更加重视单件成本、生产能力和持续装备保障。
从技术发展趋势看,高超声速装备的竞争已不仅局限于速度和射程,推进效率、制造工艺、系统可靠性及规模化生产能力同样成为重要影响因素。
值得注意的是,此次计划仍处于方案征集和研发推进阶段。3至4年是美方提出的原型验证目标,并不意味着相关发动机届时即可完成定型或批量列装。
总体来看,美国加快旋转爆轰组合循环技术研发,体现出其推动高超声速武器由高性能技术探索向成本可控、规模化应用方向发展的意图。未来相关技术能否突破工程应用瓶颈,并形成稳定可靠的装备能力,仍有待后续试验检验。
美国《空天军杂志》(Air & Space Forces Magazine),2026年10月26日,AFRL Targets New Hypersonic Engine Tech Prototypes Within 4 Years。
https://www.airandspaceforces.com/afrl-targets-new-hypersonic-engine-tech-prototypes-within-4-years/
美国政府采购平台(SAM.gov),2026年10月,HERMES BAA CALL: Rotating Detonation Rocket Engine-Combined Cycle (RDRE-CC) Flight Demonstration,公告编号:FA9300-20-S-0001-CALL-RDRE-CC。
美国国家航空航天局(NASA),2023年12月20日,NASA’s 3D-printed Rotating Detonation Rocket Engine Test a Success。
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